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某小区区建筑风环境模拟报告目录1. 模拟过程及使用软件介绍 (2)1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 (2)1.2 建筑风环境模拟过程 (2)1.2.1 几何模型的建立 (3)1.2.2 网格的划分 (5)1.2.3 求解参数设置 (6)2. 模拟结果 (12)3. 建筑风环境模拟研究思路及问题 (16)附录I 从百度地图获取三维几何模型的尝试 (17)附录2 Fluent入口边界速度UDF命令 (19)REFERENCE (19)建筑风环境的研究主要有三种方式：现场实测、数值模拟和风洞试验。
随着计算机软硬件技术水平的发展，计算能力及计算精度不断提高，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）的理论和方法得到了不断改进。
基于CFD 技术对流场进行模拟具有操作周期短，操作成本低，可反复修改的特性，相比较于现场实测和风洞试验具有更广阔的应用前景。
但是由于数值模拟技术对输入的参数十分敏感，必须辅以现场实测或风洞试验的验证。
本次模拟区域直径500m，模拟的工况为10m高度处风速为10m/s，风向为225°，输出结果查看高度10m,20m,40m,78m,100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。
1. 模拟过程及使用软件介绍1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍（1）前处理软件ANSYS ICEM CFD 15.0ICEM是ANSYS CFD软件族中前处理软件之一。
具有强大的网格划分功能，接口丰富，可接受绝大多数几何模型格式导入，例如AUTO CAD、SolidWorks、PRO/E等。
（2）求解软件ANSYS Fluent 15.0占据CFD领域绝对领先地位的流体仿真软件。
具有多种物理算法、物理模型。
在医学、航天、机械工程等领域均应用广泛。
（3）后处理软件Tecplot 360提供丰富的绘图格式，具备强大的CFD结果可视化功能，图形美观。
1.2 建筑风环境模拟过程使用计算流体力学对建筑室外风场进行数值模拟一般包括以下四个步骤：（1）几何模型的建立（2）对几何模型进行合适的网格划分（3）将划分网格后的模型导入Fluent，设置求解参数并求解（4）结果的后处理（速度云图、速度矢量图、压力云图等）1.2.1 几何模型的建立在几何模型的建立部分，现阶段采用的是陈宸的模型，他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD 三维模型（据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供）。
2012新荷载规范风荷载计算及其在PKPM软件中的实现引言相对于上一版规范GB50009-2001（以下简称2001规范），《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（以下简称2012规范)对风荷载的计算方法做了较大的修改。
其中不仅调整了风压高度变化系数和体型系数等静力计算—高度z处的风振系数；—风荷载体型系数；—风压高度变化系数；—基本风压。
、风 2 (1) 如果不考虑结构在风荷载作用下的动力响应，则由平均风压引起的静荷载取决于体型系数压高度变化系数1.1 及基本风压这三项因素，下面首先讨论顺风向作用下的静荷载计算：基本风压2012规范在2001规范数据的基础上进行了重新统计，部分城市在补充新的气象资料重新统计后，基本风压有所提高。
1.2 体型系数2012规范中表8.3.1中增加了第31项，对于高度超过45m的矩形截面高层建筑需考虑深宽比D/B对背风面体型系数的影响。
当平面深宽比D/B≤1.0时，背风面的体型系数由-0.5增加到-0.6，矩形高层建筑的风力系数也由1.3增加到1.4 。
8.3.2条还增加了矩形平面高层建筑的相互干扰系数取值。
在PKPM软件中，基本风压和体型系数由设计人员直接指定，以上两项变化需由设计人员确认并在软件参数中体现，软件不做改变。
1.3 风压高度变化系数2012规范在保持划分4类粗糙度类别不变的情况下，适当提高了C、D两类粗糙度类别的梯度风高度，由400m和450m分别修改为450m和550m。
B类风速剖面指数由0.16修改为0.15，适当降低了标准场地类别的平均风荷载，具体变化如下：2001规范2012规范zAz1.37910 z1.00010 z0.61610 z0.318100.24z 1.170.32AzAz1.28410 z1.00010 z0.54410 z0.262100.24z 1.090.30Bz 1.00 (2)0.44AzBBB z 1.00 z0.44Cz0.60Cz0.74Czz 0.650.60CDzBz0.62Dzz 0.51B图1列出了四类地貌的风压高度变化系数的新旧规范对比，可以直观看出2012规范四类地区风压高度变化系数均比2001规范减小：图1在PKPM软件中，风压高度变化系数由程序根据上述公式自动进行计算。
脉动风紊流度的相关参数分析董新胜;张军锋;杨洋;管品武【摘要】从自然风的基本特性入手,在系统介绍相关背景参数和假定的基础上,包括平均风速剖面U(z)、粗糙高度z0、表面阻力系数κ、剪切速度u*、湍流幅值σu 以及零平面位移zd和参数β等,选择多国荷载规范对其紊流度I(z)取值进行对比分析.对比发现,尽管我国荷载规范GB 50009-2012在修订中提高了I(z)取值,但相较美国、日本和欧洲规范和我国公路桥梁抗风规范,其取值依然偏低,尤其对于A类和B类地区.另外,详细分析了I(z)与粗糙高度z0和表面阻力系数κ等参数的函数关系,为脉动风数值模拟的参数取值提供了参考.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2019(035)003【总页数】6页(P155-160)【关键词】脉动风;紊流度;粗糙高度;表面阻力系数【作者】董新胜;张军锋;杨洋;管品武【作者单位】国网新疆电力公司电力科学研究院,乌鲁木齐830011;郑州大学土木工程学院,郑州450001;国网新疆电力公司电力科学研究院,乌鲁木齐830011;郑州大学土木工程学院,郑州450001【正文语种】中文0 引言受大气湍流和地表粗糙度的影响,自然风本身存在显著的脉动性,这也是结构顺风向风振的主要原因[1-3]。
准确地描述和确定自然风速的脉动性是结构风振效应试验或计算分析的基础。
尽管各国规范[4-8]都采用紊流度描述风速的脉动性,但各国规范紊流度的定义方式、具体取值以及基本假定都存在一定的差异。
尤其是紊流度的定义均针对具体的地貌类型,而各国规范对地貌类型的定义并不一致,这就给规范间的参考借鉴带来了诸多障碍。
随着我国工程界逐步走出国门承揽国际项目,有必要深入了解各国规范对紊流度的定义及差别,为国际工程设计咨询提供参考。
同时,对紊流度所涉及的相关背景参数的准确理解也是脉动风模拟的必要基础。
因此,本文从自然风的基本特性入手,在系统介绍相关背景参数的基础上,选择多国荷载规范如中国的GB 50009—2012和GB 50009—2001[4]、美国的ASCE7-10[5]、日本的AIJ-2004[6]、欧洲的EN-2010[7]以及公路桥梁抗风规范JTG D60-1—2004[8]等多部规范,对其紊流度取值进行对比分析。
第49卷第5期2021年5月同济大学学报（自然科学版）JOURNAL OF TONGJI UNIVERSITY（NATURAL SCIENCE）Vol.49No.5May2021论文拓展介绍超强台风山竹近地风场特性实测谢壮宁1，段静1，刘慕广1，张丽2（1.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室，广东广州510641；2.深圳市国家气候观象台，广东深圳518040）摘要：基于356m高的深圳气象梯度塔（SZGMT）的实测风速时程数据，分析了超强台风山竹侵袭过程风场特性的竖向分布规律。
结果表明，SZGMT上游地面的平均风速剖面指数为0.238，略高于建筑结构荷载规范（GB50009-2012）的C 类地貌的指数值；纵向湍流强度接近GB50009-2012D类地貌的建议值，三向湍流强度比值较我国公路桥梁抗风设计指南的建议值小，并随高度的增加而增大；阵风因子和湍流强度呈高度线性相关，各向峰值因子的拟合结果接近2.5；纵向湍流积分尺度略大于日本规范AIJ2004和美国规范ASCE7-2010的建议值；实测纵向风速谱和Von Karman谱具有较好的一致性。
关键词：风场特性；剖面；下垫面；台风实测中图分类号：TU312.1；TU317.2文献标志码：A Field Measurement of Near-Ground Wind Characteristics of Supper Typhoon MangkhutXIE Zhuangning1，DUAN Jing1，LIU Muguang1，ZHANG Li2（1.State Key Laboratory of Subtropical Building Science，South China University of Technology，Guangzhou510640，China；2. Shenzhen National Climate Observatory，Shenzhen518040，China）Abstract：Based on the wind speed records from the 356m high Shenzhen Meteorological Gradient Tower （SZMGT），this paper analyzes the vertical distribution of wind characteristics during the invasion of the super typhoon Mangkut.The results show that：the mean wind speed profile exponent of the upstream surface of the SZGMT is0.238，which is slightly higher than that of the Load Code for the Design of Building Structures （GB50009-2012）for terrain category C.The longitudinal turbulence intensity distribution is close to the recommended value of GB50009-2012for terrain category D.The three-direction turbulence intensity ratio is smaller than the recommended value of Highway Bridge Wind Resistance Design Guide，and increases with the increase of height.The gust factor is highly linear with the turbulence intensity，and the fitting result of the peak factor is close to2.5.The observed longitudinal turbulence integral scale profile is slightly larger than the recommended value of AIJ2004and ASCE7-2010，and the longitudinal wind speed spectra are consistent with Von Karman spectrum.Key words：wind characteristics；wind profile；underlying surface；typhoon observation在强（台）风作用下边界层高度范围内风场特性参数（包括平均风速剖面、湍流强度剖面、脉动风速功率谱密度和湍流积分尺度剖面等）的科学描述对于风敏感结构的风效应评估和抗风设计具有十分重要的意义。
hiwind气象参数
1.高空风速：测量高度上的风速，通常以米每秒（m/s）或节（kt）
为单位。
2.高空风向：测量高度上的风的方向，通常以度数表示（例如，北
风为0度，顺时针方向递增）。
3.高空风剖面：通过多个高度点的测量数据，得出高空风速和风向
随高度的变化情况。
4.高空风切变：指的是高空风速和风向随着高度变化的差异。
风切
变的存在对于飞行、风能发电以及其他气象应用都具有重要意义。
5.高空风能资源评估：通过对 HiWind 数据的分析和建模，可以评
估高空风能资源的潜力和可利用性，从而辅助决策制定和风能项目的规划。
高海拔输电线路风荷载特性及杆塔结构优化研究一、技术类别实用关键技术。
二、总体目标针对高海拔风场特性实测数据缺乏、无法支撑高海拔输电线路精益化抗风设计的问题，通过开展高海拔风环境现场实测、理论分析和杆塔结构优化研究，掌握空气密度及风压随海拔高度的变化规律，揭示高海拔地区反映输电线路几何尺度的风剖面、湍流积分尺度特征，提出高海拔输电线路空气密度、风压高度变化系数和阵风响应系数等风荷载参数的计算方法和推荐取值，优化高海拔输电线路杆塔塔型，制定高海拔输电线路抗风设计技术导则，为实现高海拔输电线路差异化设计、提高线路安全性和经济性提供理论依据和技术支撑。
三、课题设置情况1、高海拔风环境全要素实测及风压修正方法研究；2、高海拔杆塔风荷载特性及计算方法优化研究；3、高海拔导线风压不均匀特性及风荷载计算方法研究；4、高海拔杆塔结构抗风优化设计技术研究。
四、项目实施期限本项目研究的起止时间为 2021 年 1 月至 2023 年 12 月。
五、课题内容课题1：高海拔风环境全要素实测及风压修正方法研究主要研究内容：（1）研究高海拔输电线路风速及气温、湿度和压强测点的优化布置方案，开展高海拔输电线路风环境全要素同步测试研究；（2）研究相同海拔高度平原、山丘两类地貌下风速及气温、湿度和压强的差异，研究地貌类型对高海拔空气密度及风压的影响；（3）研究海拔高度、气温、湿度和压强对空气密度及风压的影响规律，研究高海拔输电线路空气密度及风压的修正方法。
预期目标：提出海拔 3000～5000m 输电线路空气密度及风压的修正方法，为基于实际风压的高海拔输电线路差异化抗风设计提供理论依据。
考核指标：（1）获得 3000～5000m 海拔、5 个梯度高度、平原和山丘两类地貌，1 年以上风速/风向及气温、湿度和压强实测数据；（2）提出 3000～5000m 海拔、反映高海拔地貌类型、海拔高度影响的输电线路风压修正方法；（3）申请发明专利 1 项；（4）发表核心期刊或三大检索论文 1 篇。
220山地建筑风压高度系数修正系数陈苗苗温州设计集团有限公司摘要：我国山区面积占全国总面积的2/3，伴随着城市化进程的加快，出现了山地建筑开发设计的热潮。
本文以温州市林宋组团林里片区地形为例，对本地块做了地形模拟风洞试验，选取5个点进行实测，再通过与我国和美国的荷载规范计算值进行对比，总结本地块的风压高度系数修正系数。
关键词：山地建筑；风压高度系数；温州林里山区；规范一、引言山地建筑在结构设计中风压高度系数该如何修正，直接影响建筑的安全及造价，合理的选取风压高度系数修正系数，将尤为重要，本文提供了温州林里片区地形模型风洞试验所采用的技术参数及试验结果，将试验数据与规范计算数值进行对比，以及由试验结果换算成风压高度系数修正系数的计算方法。
二、正文风压高度变化系数是从某一高度的已知风压(如高度为10米的基本分压)，推算另一任意高度风压的系数。
风压高度变化系数随反映风压随不同场地、地貌和高度变化规律的系数。
以规定离地面高度的风压为依据，为不同高度风压与规定离地面高度风压的比值。
对于山区建筑，我国建筑结构荷载规范(GB50009-2012)采用风压高度变化系数修正系数衡量山区地形的风速加速效应。
中国规范关于风压高度变化系数修正系数的规定具有以下几点缺陷：首先，规范对于山顶的修正系数计算采用线性函数，而大量实测及试验结果均表明，修正系数随高度的变化复杂，线性函数难以准确描述该变化规律；其次，山坡至山顶间的风速分布也不是线性的，使用线性插值并不能合理地反映出山顶的风速变化；最后，规范给出的计算公式适用于理想的二维山体，而对于实际更为常见的复杂山体，该计算公式适用范围有限。
美国荷载规范ASCE7-10也给出了山体地形中风速修正的相关规定。
美国规范规定，当建筑物、其它场所条件和结构位置遇到如下特定条件：在整体地形上有突变的孤山、山脊和悬崖时，需考虑在任意地貌类别下风速的增大效应。
而这种因地形引起的风加速效应是通过考虑地形修正因素η来实现。
风洞试验玻璃幕墙风荷载是玻璃幕墙设计诸荷载(作⽤)中最重要的⼀项。
它的取值直接影响玻璃幕墙的安全，尤其是体型复杂的⾼层建筑玻璃幕墙的设计风荷载更要慎重采⽤。
《玻璃幕墙⼯程技术规范》JGl02—2003规定：“玻璃幕墙的风荷载标准值可按风洞试验结果确定；玻璃幕墙⾼度⼤于200m或体型、风荷载环境复杂时，宜进⾏风洞试验确定风荷载。
”风压是速度压，风速只是代表在⾃由⽓流中某点的风速，房屋建筑设计时不能直接以该风速作为结构荷载，因为房屋本⾝并不是理想地使原来的⾃由风流停滞，⽽是让⽓流以不同⽅式在房屋表⾯绕过，因此房屋对⽓流形成某种⼲扰，要完全从理论上确定⽓流影响的物体表⾯的压⼒，⽬前还是做不到。
⼀般都是通过试验的⽅法确定风作⽤在建筑物表⾯所引起的压⼒(吸⼒)与来流风压的⽐值，即风荷载体型系数，它表⽰建筑物表⾯在稳定风压作⽤下的静态压⼒分布规律，主要与建筑物的体型与尺度有关(荷载规范共列出38种基本体型)，当周围有较多⾼层建筑时，这⼀群体对风产⽣特定的群体⼲扰因⽽形成了特定的风环境，对所设计的⾼层建筑也会产⽣影响，受到群体⼲扰影响时，对称的截⾯形状会出现并不对称的风压分布，特别是上游和下游建筑物对⽓流产⽣的⼲扰造成群体⼲扰影响下的⽓流特性与单体有很⼤差别，⽽我国现⾏规范未考虑群体⼲扰的影响因素，还有⼀些⾼层建筑采⽤⼀些特殊的体型(⾮基本体型)，且不同⾼度采⽤不同的截⾯形状，沿⾼度变化的截⾯风压分布，再加上群体⼲扰的影响，其风压分布复杂多变，例如正负风压系数都出现在双园弧⾯尖⾓拐⾓，双园弧⾯与过渡段交接处的尖⾓上有极强的压⼒脉动等，这些分布规律在荷载规范风荷载体型系数表中是查不到的，需要通过风洞试验来验证和确定。
⼀些⾼层建筑即使平⾯形状与基本体型相似，但周围环境不尽相同，最好还是通过风洞试验来确定风荷载体型系数。
现在已有很多⾼层建筑采⽤风洞试验来确定风荷载，经过对⼀部份风洞试验报告分析，发现在同⼀地点，⾼度、体型均相近的建筑设计风荷载取值悬殊，也有同⼀建筑由两个试验单位试验，试验结果差别很⼤，甚⾄有些试验单位的试验报告提出的设计风荷载⽅案中，出现按C类地区计算出的风压⽐按B类计算的数据要⼤的不正常情况。
某小区区建筑风环境模拟报告目录1. 模拟过程及使用软件介绍 (2)1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍 (2)1.2 建筑风环境模拟过程 (2)1.2.1 几何模型的建立 (3)1.2.2 网格的划分 (5)1.2.3 求解参数设置 (6)2. 模拟结果 (12)3. 建筑风环境模拟研究思路及问题 (16)附录I 从百度地图获取三维几何模型的尝试 (17)附录2 Fluent入口边界速度UDF命令 (19)REFERENCE (19)建筑风环境的研究主要有三种方式：现场实测、数值模拟和风洞试验。
随着计算机软硬件技术水平的发展，计算能力及计算精度不断提高，计算流体力学（Computational Fluid Dynamics：CFD）的理论和方法得到了不断改进。
基于CFD 技术对流场进行模拟具有操作周期短，操作成本低，可反复修改的特性，相比较于现场实测和风洞试验具有更广阔的应用前景。
但是由于数值模拟技术对输入的参数十分敏感，必须辅以现场实测或风洞试验的验证。
本次模拟区域直径500m，模拟的工况为10m高度处风速为10m/s，风向为225°，输出结果查看高度10m,20m,40m,78m,100m处的速度云图、速度矢量图和压力云图。
1. 模拟过程及使用软件介绍1.1 建筑风环境模拟使用软件介绍（1）前处理软件ANSYS ICEM CFD 15.0ICEM是ANSYS CFD软件族中前处理软件之一。
具有强大的网格划分功能，接口丰富，可接受绝大多数几何模型格式导入，例如AUTO CAD、SolidWorks、PRO/E等。
（2）求解软件ANSYS Fluent 15.0占据CFD领域绝对领先地位的流体仿真软件。
具有多种物理算法、物理模型。
在医学、航天、机械工程等领域均应用广泛。
（3）后处理软件Tecplot 360提供丰富的绘图格式，具备强大的CFD结果可视化功能，图形美观。
1.2 建筑风环境模拟过程使用计算流体力学对建筑室外风场进行数值模拟一般包括以下四个步骤：（1）几何模型的建立（2）对几何模型进行合适的网格划分（3）将划分网格后的模型导入Fluent，设置求解参数并求解（4）结果的后处理（速度云图、速度矢量图、压力云图等）1.2.1 几何模型的建立在几何模型的建立部分，现阶段采用的是陈宸的模型，他是根据彰武校区附近区域的城规图建立CAD 三维模型（据陈宸描述来自他建筑学院的朋友提供）。
风压风速换算和风的级别2008-11-05 09:25我们知道，风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。
根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为wp=0.5·ro·v²其中wp为风压[kN/m²]，ro为空气密度[kg/m³]，v为风速[m/s]。
由于空气密度(ro)和重度(r)的关系为r=ro·g, 因此有 ro=r/g。
wp=0.5·ro·v² ----------> wp=0.5·r·v²/g此式为标准风压公式。
在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15°C), 空气重度r=0.01225 [kN/m³]。
纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s²], 我们得到wp=0.5·ro·v² ----------> wp=0.5·r·v²/g ---------->wp=v²/1600 风速换算风压此式为用风速估计风压的通用公式。
应当指出的是，空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。
一般来说，r/g 在高原上要比在平原地区小，也就是说同样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。
由此可见风压换算风速为 v= sqrt(wp*1600)sqrt为根号开方的意思风的几级风：风是指空气的水平流动现象。
用风向和风速表示：风向分十六个方位，是指风吹来的方向；风速用风级或多少米/秒表示，分用2分钟的平均情况表示的平均风速和瞬间情况代表的瞬时风速。
风的强度用风速表示，一般采用蒲风级或多少米/秒来衡量，分十三级：静风：即0级风。
和风：即4级风。
风速在5.5-7.9m/s之间的风。
微风：即3级风。
大风：即8级风。
平均风速为17.2-20.7m/s的风。
港口机械风载荷计算标准的应用韩振生【摘要】This paper introduces the calculation method of storm-wind pressure at the standard,FEM1. 004∶ 2000, section 1 (hereinafter referred to as FEM1. 004)and the difference of calculation method between GB standard and FEM, giving the reasonable calculation method which meets the GB standards and administrative regulation. With the method,o-ver-heavy equipment over-amplified non-working load and investment wasting can be avolded.%介绍了FEM1．004∶2000第一部分中关于锚固风压计算方法和中欧标准关于风载荷的对比情况，给出了满足国内标准和法规的锚固风压合理计算方法。
运用该方法，可避免造成设备过重、非工作载荷过度放大和投资浪费。
【期刊名称】《港口装卸》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P42-45)【关键词】基本风速;平均风;脉动风;湍流强度;等效静态风压【作者】韩振生【作者单位】大连华锐重工港机设计院【正文语种】中文20世纪90年代后期，交通部颁发文件，要求国内港口设备非工作设计风速为55 m/s。
我国南北海岸线长，气候差异大，不同地区应用相同的风载荷，以及对如何将文件要求55 m/s的非工作风速应用于设计并和相关标准融合，产生了一些问题，导致载荷过大并增加码头和设备成本。
本文将FEM与国内标准进行对比分析，给出港口机械非工作锚固风压的合理计算方法。
